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2021一级建造师市政工程重要考点:给水与污水处理

【导语】给水与污水处理是建造师市政工程的考点,2021年一级建造师复习准备工作已经开始了,在复习伊始,我们需要对基础考点进行预习,建立大体的学习框架,才能保证后面的学习更加深入,这也是后期进行考点练习的基础,市政工程作为一级建造师专业科目之一,重要的考点我们需要学习起来,今天给大家带来的是2021一级建造师市政工程重要考点:给水与污水处理,赶紧来学习一下。

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一、给水处理

(一)处理方法与工艺

(1)处理对象通常为天然淡水水源,主要有来自江河、湖泊与水库的地表水和地下水(井水)两大类。水中含有的杂质,分为无机物、有机物和微生物三种,也可按杂质的颗粒大小以反存在形态分为悬浮物质、胶体和溶解物质三种。

(2)处理目的是去除或降低原水中悬浮物质、胶体、有害细菌生物以及水中含有的其他有害杂质,使处理后的水质满足用户需求。基本原则是利用现有的各种技术、方法和手段,采用尽可能低的工程造价,将水中所含的杂质分离出去,使水质得到净化。

(3)常用的给水处理方法(见表1K414012-1)

(二)工艺流程与适用条件(见表1K414012-2)

(三)预处理和深度处理

为了进一步发挥给水处理工艺的整体作用,提高对污染物的去除效果,改善和提高饮用水水质j除了常规处理工艺之外,还有预处理和深度处理工艺。

(1)按照对污染物的去除途径不同,预处理方法可分为氧化法和吸附法,其中氧化法又可分为化学氧化法和生物氧化法。化学氧化法预处理技术主要有氯气预氧化及高锰酸钾氧化、紫外光氧化、臭氧氧化等预处理;生物氧化预处理技术主要采用生物膜法,其形式主要是淹没式生物滤池,如进行TOC生物降解、氮去除、铁锰去除等。吸附预处理技术,如用粉末活性炭吸附、黏土吸附等。

(2)深度处理是指在常规处理工艺之后,再通过适当的处理方法,将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前身物(指能与消毒剂反应产生毒副产物的水中原有有机物,主要是腐殖酸类物质)去除.从而提高和保证饮用水质。目前,应用较广泛的深度处理技术主要有活性炭吸附法、臭氧氧化法、臭氧活性炭法、生物活性炭法、光催化氧化法、吹脱法等。

二、污水处理

(一)处理方法与工艺

(1)处理目的是将输送来的污水通过必要的处理方法,使之达到国家规定的水质控制标准后回用或排放。从污水处理的角度,污染物可分为悬浮固体污染物、有机污染物、有毒物质、污染生物和污染营养物质。污水中有机物浓度一般用生物化学需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、总需氧量(TOD)和总有机碳(TOC)来表示。

(2)处理方法可根据水质类型分为物理处理法、生物处理法、污水处理产生的污泥处置及化学处理法,还可根据处理程度分为一级处理、二级处理及三级处理等工艺流程。

1)物理处理方法是利用物理作用分离和去除污水中污染物质的方法。常用方法有筛滤截留、重力分离、离心分离等,相应处理设备主要有格栅、沉砂池、沉淀池及离心机等。其中沉淀池同城镇给水处理中的沉淀池。

2)生物处理法是利用微生物的代谢作用,去除污水中有机物质的方法。常用的有活性污泥法、生物膜法等,还有稳定塘及污水土地处理法。

3)化学处理法,涉及城市污水处理中的混凝法,类同于城市给水处理。

(3)污泥需处理才能防止二次污染,其处置方法常有浓缩、厌氧消化、脱水及热处理等。

(二)工艺流程

(1)一级处理工艺流程主要针对水中悬浮物质,常采用物理的方法,经过一级处理后,污水悬浮物去除可达40%左右,附着于悬浮物的有机物也可去除30%左右。

(2)二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。通常采用的方法是微生物处理法,具体方式有活性污泥法和生物膜法。经过二级处理后,BOD5去除率可达90%以上,二沉池出水能达标排放。

(3)三级处理是在一级处理、二级处理之后,进一步处理难降解的有机物,及可导致水体富营养化的氮、磷等可溶性无机物等。三级处理常用于二级处理以后,以进一步改善水质和达到国家有关排放标准为目的。三级处理使用的方法有生物脱氮除磷、混凝沉淀(澄清、气浮)、过滤、活性炭吸附等。

三、再生水回用

(1)再生水,又称为中水,是指污水经适当处理后,达到一定的水质指标、满足某种使用要求供使用的水。

(2)再生回用处理系统是将经过二级处理后的污水再进行深度处理,以去除二级处理剩余的污染物,如难以生物降解的有机物、氮、磷、致病微生物、细小的固体颗粒以及无机盐等,使净化后的污水达到各种回用目的的水质要求。回用处理技术的选择主要取决于再生水水源的水质和回用水水质的要求。

(3)再生水回用分为以下五类:

1)农、林、渔业用水:含农田灌溉、造林育苗、畜牧养殖、水产养殖。

2)城市杂用水:含城市绿化、冲厕、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防。

3)工业用水:含冷却、洗涤、锅炉、工艺、产品用水。

4)环境用水:含娱乐性景观环境用水、观赏性景观环境用水。

5)补充水源水:含补充地下水和地表水。

以上就是2021一级建造师市政工程重要考点:给水与污水处理有关内容,希望2021年一建考生已经学会了,另外一些一建学习方法和技巧,希望2021年考生能够合理利用起来,当然,了解2021年一级建造师报名条件是首要的,不符合条件,做一切事情都是枉然的,祝大家一切顺利,加油!

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2021一级建造师市政工程知识点:衬砌及防水施工要求

【导语】目前,2021年一级建造师复习准备工作已经开始了,在复习伊始,我们需要对基础考点进行预习,建立大体的学习框架,才能保证后面的学习更加深入,这也是后期进行考点练习的基础,市政工程作为一级建造师专业科目之一,重要的考点我们需要学习起来,喷锚暗挖(矿山)法施工隧道通常要求工程完工后做到不渗水、不漏水,以保证隧道结构使用功能和运行安全,今天给大家带来的是2021一级建造师市政工程知识点:衬砌及防水施工要求,赶紧来学习一下。

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一、防水结构施工原则

(一)相关规范规定

(1)《地下工程防水技术规范》GB 50108—2008规定:地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则。

(2)《地铁设计规范》GB 50157—2013规定:地下铁道隧道工程的防水设计,应根据工程地质、水文地质、地震烈度、结构特点、施工方法和使用要求等因素进行,并应“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则,采取与其相适应的防水措施。

二、施工方案选择

(1)施工期间的防水措施主要是排和堵两类。施工前,根据资料预计可能出现的地下水情况,估计水量,选择防水方案。施工中要做好出水部位、水量等记录,按设计要求施作排水系统,确保防水效果。当结构处于贫水稳定地层,同时位于地下潜水位以上时,在确保安全的条件下,可考虑限排方案。

(2)在衬砌背后设置排水盲管(沟)或暗沟和在隧底设置中心排水盲沟时,应根据隧道的渗漏水情况,配合衬砌一次施工。施工中应防止衬砌混凝土或压浆浆液侵入盲沟内堵塞水路,盲管(沟)或暗沟应有足够数量和过水能力的断面,组成完整有效的排水系统并应符合设计要求。

(3)衬砌背后可采用注浆或喷涂防水层等方法止水。施工前应根据工程地质和水文地质条件,通过试验进行设计,并在施工过程中修正各项参数。

(4)二次衬砌混凝土施工:

1)二次衬砌采用补偿收缩混凝土,具有良好的抗裂性能,主体结构防水混凝土在工程结构中不但承担防水作用,还要和钢筋一起承担结构受力作用。

2)二次衬砌混凝土浇筑应采用组合钢模板体系和模板台车两种模板体系。对模板及支撑结构进行验算,以保证其具有足够的强度、刚度和稳定性,防止发生变形和下沉。模板接缝要拼贴平密,避免漏浆。

3)混凝土浇筑采用泵送模筑,两侧边墙采用插入式振动器振捣,底部采用附着式振动器振捣。混凝土浇筑应连续进行,两侧对称,水平浇筑,不得出现水平和倾斜接缝;如混凝土浇筑因故中断,则必须采取措施对两次浇筑混凝土界面进行处理,以满足防水要求。

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2021一级建造师市政工程要点:盾构法施工地层变形控制措施

【导语】随着2020年一级建造师考试的结束,2021年一级建造师复习准备工作已经开始了,在复习伊始,我们需要对基础考点进行预习,建立大体的学习框架,才能保证后面的学习更加深入,这也是后期进行考点练习的基础,市政工程作为一级建造师专业科目之一,重要的考点我们需要学习起来,今天给大家带来的是2021一级建造师市政工程要点:盾构法施工地层变形控制措施,赶紧来学习一下。

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一、近接施工与近接施工管理

(1)新建盾构隧道穿越或邻近既有地下管线、交通设施、建(构)筑物(以下简称既有结构物)的施工被称为近接施工。

在城市中近接施工不可避免,且随着地下空间的开发利用会日益增多。因此,盾构施工必须考虑控制影响区域的地层变形,采取有效的既有结构物保护措施。

(2)近接施工管理:

1)盾构近接施工会引发地层变形,对既有结构物会造成不同程度的有害影响;因此有必要采取系统性措施控制地层变形以保护既有结构物。首先,应详细调查工程条件、地质条件、环境条件(即既有结构物现况与安全要求),在调查的基础上进行分析与预测、制定防护措施;其次,制定专项施工方案;最后,施工过程中通过监控量测反馈指导施工而确保既有结构物安全。

二、地层变形与既有结构物变位与变形

(一)地层变形原因和阶段

(1)盾构掘进时,引起地层变形的主要原因大致有以下几个:

1)开挖面的土、水压力与盾构压力仓压力不均衡,引起前方地表沉降或隆起。

2)由于盾壳摩擦和曲线推进及纠偏对围岩产生扰动,引起地层沉降或隆起。

3)壁后同步注浆不及时或不充分,导致盾尾空隙的发生,引起地层沉降。

4)由于接头螺栓紧固不足等原因引起一次衬砌的变形及变位,从而增大地层下沉。

5)开挖或衬砌渗漏导致地下水位下降,引起地层固结沉降。

三、盾构掘进地层变形控制措施

由于盾构掘进引起地层变形的原因不同,各阶段的机理也不相同,因此必须有针对性地采取控制措施。

(1)防止开挖面的土水压力不均衡引起变形的措施:

土压平衡盾构可通过调整推进速度与螺旋出土器的转速,使压力舱压力与开挖面土水压力相对应。另外,根据需要注入适当的添加剂增加开挖土体的塑流性。

泥水加压盾构可根据开挖面土层的透水性来调整泥浆特性,并仔细进行泥浆管理,使压力舱压力始终对应于开挖面的土水压力。实施这些开挖面稳定管理的同时,还应根据需要研究相应的辅助施工方法以保证围岩的稳定。

(2)减小盾构穿越过程中围岩变形的措施:控制好盾构姿态,避免不必要的纠偏作业。出现偏差时,应本着“勤纠、少纠、适度”的原则操作。纠偏时或曲线掘进时需要超挖,应合理确定超挖半径与超挖范围,尽可能减少超挖。土压平衡盾构在软弱或松散地层掘进时,盾构外周与周围土体的黏滞阻力或摩擦力较大时,应采取减阻措施。

(3)减小盾尾脱出导致地层变形的措施:用同步注浆方式,及时填充尾部空隙;根据地质条件、工程条件等因素,合理选择单液注浆或双液注浆,正确选用注浆材料与配合比,以便及时稳定住拼装好的衬砌结构;加强注浆量与注浆压力控制;及时进行二次注浆。

(4)防止衬砌引起变形的措施:为了防止管片环变形,必须使用形状保持装置等来确保管片组装精度,同时充分紧固接头螺栓。

(5)防止开挖或衬砌渗漏导致地下水位下降的措施:为了防止从管片接头、壁后注浆孔等部位漏水,必须精细地进行管片组装及防水作业。

四、地层变形的预测和施工监测

(1)为了减少地层变形,推进前应根据过去的施工经验和有限单元法等进行预测,以预测结果为依据设定土仓压力或泥水仓压力管理基准值。同时,在推进时,要在隧道中心线上及其两侧范围内设定变形监测点,根据变形监测结果适时地调整管理基准值。这­一过程在盾构掘进施工管理中是很重要的。

(2)地面和隧道内监测点宜在同一断面布设;盾构通过后,处于同一断面内的监测数据应同步采集,并应收集同期盾构掘进参数。

(3)施工监测项目应符合表1K413035的规定。当穿越水域、建(构)筑物及其他有特殊要求地段时,应根据设计要求确定。

(4)竖向位移监测可采用水准测量方法,水准基点应埋设在变形影响范围外,且不得少于3 个;水平位移监测可采用边角测量或卫星定位等方法,并应建立水平位移监测控制网,水平位移监测控制点宜采用具有强制对中装置的观测墩和照准装置;当采用物理传感器监测时,传感器埋设应符合仪器埋设规定和监测方案的规定;当竖向位移监测采用静力水准测量方法时,静力水准的埋设、连接、观测、数据处理等应符合国家现行相关标准要求,测量精度应与水准测量要求相同。

【案例1K413035】

1.背景

某地铁隧道盾构法施工,隧道穿越土层有黏土、粉土、细砂、小粒径砂卵石、含有上层滞水,覆土厚度8~14m,采用土压平衡盾构施工。施工项目部依据施工组织设计在具备始发条件后开始隧道施工,掘进过程中始终按施工组织设计规定的各项施工参数执行。

施工过程中发生以下事件:

事件一:拆除始发工作井洞口围护结构后发现洞口土体渗水,洞口土体加固段掘进时地表沉降超过允许值。

事件二:在细砂、砂卵石地层中掘进时,土压计显示开挖面土压波动较大;从螺旋输送机排出的土砂坍落度较低。

【问题】

(1)施工项目部依据施工组织设计开始隧道施工是否正确?如不正确,写出正确做法。

(2)掘进过程中始终按施工组织设计规定的各项施工参数执行是否正确?如不正确,写出正确做法。

(3)分析事件一发生的主要原因以及正确的做法。

(4)分析事件二发生的主要原因以及应采取的对策。

【参考答案】

(1)不正确。根据住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)的规定,盾构工程属于危险性较大的分部分项工程,开工前施工单位必须编制专项施工方案,并应组织专家对专项方案进行论证。

(2)不正确。首先,在初始掘进过程中应根据收集的盾构掘进数据(推力、刀盘扭矩等)及地层变形量测量数据,判断土压(泥水压)、注浆量、注浆压力等设定值是否适当,及时进行调整,并通过测量盾构与衬砌的位置,及早把握盾构掘进方向控制特性,为正常掘进控制提供依据。其次,由于掘进过程中地层条件、覆土厚度等差异很大,应根据实际情况适时调整施工参数。最后,根据反馈的监控量测数据及时调整相关的施工参数。

(3)事件一发生的主要原因是洞口土体加固效果不满足要求。正确做法是:

1)根据地质条件、地下水位、盾构种类与外形尺寸、覆土深度及施工环境条件等,明确加固目的后,合理确定加固方法与加固范围;本案例的加固目的,既要加固又应止水。

2)拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果,必要时进行补注浆加固。

(4)事件二发生的主要原因是塑流化改良效果欠佳。应采取的对策主要有:

1)选择适宜的改良材料,并适当提高添加比例。

2)开挖面土压波动大的情况下,开挖面一般不稳定,此时应加强出土量管理。

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2021一级建造师市政工程要点:喷锚暗挖法

【导语】市政公用地下工程,因地下障碍物和周围环境限制通常采用喷锚暗挖(矿山)法中的浅埋暗挖法施工,喷锚暗挖法是建造师市政工程的考点,2021年一级建造师复习准备工作已经开始了,在复习伊始,我们需要对基础考点进行预习,建立大体的学习框架,才能保证后面的学习更加深入,这也是后期进行考点练习的基础,市政工程作为一级建造师专业科目之一,重要的考点我们需要学习起来,今天给大家带来的是2021一级建造师市政工程要点:喷锚暗挖法,赶紧来学习一下。

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一、浅埋暗挖法与掘进方式

浅埋暗挖法施工因掘进方式不同,可分为众多的具体施工方法,如全断面法、正台阶法、环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等。

(一)全断面开挖法

(1)全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工,适宜人工开挖或小型机械作业。

(2)全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形,沿着轮廓开挖,按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。

(3)全断面开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成,工序简便;缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。

(二)台阶开挖法

(1)台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工,以及软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。

(2)台阶开挖法将结构断面分成两个以上部分,即分成上下两个工作面或几个工作面,分步开挖。根据地层条件和机械配套情况,台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等。正台阶法能较早使支护闭合,有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。

(3)台阶开挖法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度,灵活多变,适用性强。

(4)台阶开挖法注意事项:

1)台阶数不宜过多,台阶长度要适当,对城市第四纪地层,台阶长度一般以控制在1D内(D一般指隧道跨度)为宜。

2)对岩石地层,针对破碎地段可配合挂网喷锚支护施工,以防止落石和崩塌。

(三)环形开挖预留核心土法

(1)环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。是城市第四纪软土地层浅埋暗挖法最常用的一种标准掘进方式。

(2)一般情况下,将断面分成环形拱部(见表1K413041对应工法示意图中1,2,3),上部核心土(见表1K413041对应工法示意图中4)、下部台阶(见表1K413041对应工法示意图中5)等三部分。根据断面的大小,环形拱部又可分成几块交替开挖。环形开挖进尺为0.5~1.0m,不宜过长。台阶长度一般以控制在1D内(D一般指隧道跨度)为宜。

(3)施工作业流程:用人工或单臂掘进机开挖环形拱部→架立钢支撑→挂钢筋网→喷混凝土。在拱部初次支护保护下,为加快进度,宜采用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶,随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。视初次支护的变形情况或施工步序,安排施工二次衬砌作业。

(4)方法的主要优点:

1)因为开挖过程中上部留有核心土支承着开挖面,能迅速及时地建造拱部初次支护,所以开挖工作面稳定性好。

2)和台阶法一样,核心土和下部开挖都是在拱部初次支护保护下进行的,施工安全性好。与超短台阶法相比,台阶长度可以适度加长,以减少上、下台阶施工干扰。与下述的侧壁法相比,施工机械化程度可相对提高,施工速度可加快。

(5)注意事项:

1)虽然核心土增强了开挖面的稳定,但开挖中围岩要经受多次扰动,而且断面分块多,支护结构形成全断面封闭的时间长,这些都有可能使围岩变形增大。因此,常要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。

2)由于拱形开挖高度较小,或地层松软锚杆不易成型,所以对城市第四纪地层,施工中一般不设或少设锚杆。

(四)单侧壁导坑法

(1)单侧壁导坑法适用于断面跨度大,地表沉降难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。

(2)单侧壁导坑法是将断面横向分成3块或4块:侧壁导坑、上台阶、下台阶(分别见表1K413041中对应工法示意图的1 、 2、3),侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用,并考虑机械设备和施工条件而定。

(3)一般情况下侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽,高度以到起拱线为宜,这样导坑可分二次开挖和支护,不需要架设工作平台,人工架立钢支撑也较方便。

(4)导坑与台阶的距离没有硬性规定,但一般应以导坑施工和台阶施工不发生干扰为原则。上、下台阶的距离则视围岩情况参照短台阶法或超短台阶法拟定。

(五)双侧壁导坑法

(1)双侧壁导坑法又称眼镜工法。当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。

(2)双侧壁导坑法一般是将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部核心土、下台阶(分别见表1K413041中对应工法示意图的2、3)。导坑尺寸拟定的原则同前,但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。左、右侧导坑错开的距离,应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。

(3)施工顺序:开挖一侧导坑,并及时地将其初次支护闭合。相隔适当距离后开挖另一侧导坑,并建造初次支护。开挖上部核心土,建造拱部初次支护,拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。开挖下台阶,建造底部的初次支护,使初次支护全断面闭合。拆除导坑临空部分的初次支护。施作内层衬砌。

(4)优缺点:

1)双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多,扰动大,初次支护全断面闭合的时间长,但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的,所以在施工中间变形几乎不发展。现场实测结果表明,双侧壁导坑法所引起的地表沉降仅为短台阶法的1/2。

2)双侧壁导坑法施工较为安全,但速度较慢,成本较高。

(六)中隔壁法和交叉中隔壁法

(1)中隔壁法也称CD工法,主要适用于地层较差、岩体不稳定且地面沉降要求严格的地下工程施工。

(2)当CD工法不能满足要求时,可在CD工法基础上加设临时仰拱,即所谓的交叉中隔壁法(CRD工法)。

(3)CD工法和CRD工法在大跨度隧道中应用普遍,在施工中应严格遵守正台阶法的施工要点,尤其要考虑时空效应,每一步开挖必须快速,必须及时步步成环,工作面留核心土或用喷混凝土封闭,消除由于工作面应力松弛而增大沉降值的现象。

(七)中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法

当地层条件差、断面特大时,一般设计成多跨结构,跨与跨之间有梁、柱连接,一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工,其核心思想是变大断面为中小断面,提高施工安全度。

(1)中洞法施工就是先开挖中间部分(中洞),在中洞内施作梁、柱结构,然后再开挖两侧部分(侧洞),并逐渐将侧洞顶部荷载通过中洞初期支护转移到梁、柱结构上。由于中洞的跨度较大,施工中一般采用CD、CRD或双侧壁导坑法进行施工。中洞法施工工序复杂,但两侧洞对称施工,比较容易解决侧压力从中洞初期支护转移到梁柱上时的不平衡侧压力问题,施工引起的地面沉降较易控制。中洞法的特点是初期支护自上而下,每一步封闭成环,环环相扣,二次衬砌自下而上施工,施工质量容易得到保证。

(2)侧洞法施工就是先开挖两侧部分(侧洞),在侧洞内做梁、柱结构,然后再开挖中间部分(中洞),并逐渐将中洞顶部荷载通过初期支护转移到梁、柱上,这种施工方法在处理中洞顶部荷载转移时,相对于中洞法要困难一些。两侧洞施工时,中洞上方土体经受多次扰动,形成危及中洞的上小下大的梯形、三角形或楔形土体,该土体直接压在中洞上,中洞施工若不够谨慎就可能发生坍塌。

(3)柱洞法施工是先在立柱位置施做一个小导洞,当小导洞做好后,再在洞内做底梁,形成一个细而高的纵向结构,柱洞法施工的关键是如何确保两侧开挖后初期支护同步作用在顶纵梁上,而且柱子左右水平力要同时加上且保持相等。

(4)洞桩法就是先挖洞,在洞内制作挖孔桩,梁柱完成后,再施作顶部结构,然后在其保护下施工,实际上就是将盖挖法施工的挖孔桩梁柱等转入地下进行。

二、掘进方式与选择条件

(1)虽然掘进方式不同,各种具体施工方法都有其优点和缺点(施工注意事项);选择前必须经过现场条件调研分析,在技术经济综合比较基础上选择较适宜的施工方法。

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2021一级建造师市政工程重要考点:盾构施工阶段划分及施工技术

【导语】随着2020年一级建造师考试的结束,2021年一级建造师复习准备工作已经开始了,在复习伊始,我们需要对基础考点进行预习,建立大体的学习框架,才能保证后面的学习更加深入,这也是后期进行考点练习的基础,市政工程作为一级建造师专业科目之一,重要的考点我们需要学习起来,今天给大家带来的是2021一级建造师市政工程重要考点:盾构施工阶段划分及施工技术,赶紧来学习一下。

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一、盾构施工阶段划分

盾构施工一般分为始发、正常掘进和接收三个阶段。

始发是指盾构自始发工作井内盾构基座上开始掘进,到完成初始掘进(通常50~100m)止。

始发结束后要拆除临时管片、临时支撑和反力架,分体始发时还要将后续台车移入隧道内,以便后续正常掘进。

接收是指自掘进距接收工作井100m到盾构到达接收工作井内接收基座上止。

从施工安全的角度讲,始发与接收是盾构法施工两个重要阶段。为保证盾构始发与接收施工安全,洞口土体加固施工必须满足设计要求。

二、洞口土体加固技术

盾构法隧道施工中,洞门土体加固是盾构始发、到达技术的一个重要组成部分,洞门土体也是盾构始发、到达事故多发地带。因此,合理选择洞门土体加固施工工法和必要的加固监测,是保证盾构法隧道顺利施工的非常重要的环节。

(一)洞门土体加固的作用

(1)盾构从始发工作井进入地层前,首先应拆除始发工作井洞门处的围护结构,以便将盾构推入土层开始掘进;盾构到达接收工作井前,亦应先拆除洞门处工作井的围护结构,以便盾构进入接收工作井。

(2)由于拆除洞口围护结构后,在坑外水土压力作用下,会导致洞口土体失稳和地下水涌入工作井,且盾构在始发掘进的一段距离内或到达接收洞口前的一段距离内难以建立起土压(土压平衡盾构)或泥水压(泥水平衡盾构)以平衡开挖面的土压和水压。因此,拆除洞口围护结构前必须对洞口土体进行加固,通常在工作井施工过程中实施。

(3)拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时,防止地层变形,进而引起工作井周边地面建筑物及地下管线等破坏。

(二)常用的洞口土体加固方法

(1)盾构工作井洞口土体加固与一般地基加固的不同之处是不仅仅要有强度要求,还要有渗透性要求,在此基础上,还要考虑经济性要求。这主要由加固范围、加固方法等的选择来决定。

对于地铁盾构隧道,始发与到达端地层加固范围一般为隧道衬砌轮廓线外左右两侧各3.0m、顶板以上3.0m、底板以下3.0m,并根据盾构直径增大而增大。加固长度根据土质而定,富水地层加固长度必须大于盾构本体长度2m及以上(刀盘+盾壳)。

(2)常用的加固有化学注浆法、砂浆回填法、深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法等。国内较常用的是深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法(冷冻法常用的是垂直冷冻法,也可以采用垂直冻结与水平冻结相结合的方式),具体见图 1K413033-1。近期,在工作井围护采用盾构直接切削GFRP(玻璃纤维)筋地下连续墙以及与加固方法相合的钢套筒法在高水压地层也有应用。

(3)冻结法有造价高、解冻后存在沉降等缺点,旋喷桩加固虽然效果好,但其造价远高于深层桩。所以,除工作井较深、洞门处土层为水头较高的承压水层外,洞门土体加固较为广泛采用的是深层搅拌法,并在搅拌桩加固体与连续墙间无法加固的间隙处,用旋喷法进行补充加固。

(三)洞口土体加固的风险防控和处理

(1)洞口土体加固最常见的问题有两点:一是加固效果不好,造成开洞门时土体坍塌;二是加固范围不当,造成始发时水土流失。在盾构掘进至到达工作井时,一种常见的风险事故是洞门处位于承压水地层时,由于加固体长度过短,水土沿着盾构外侧涌入到达工作井。

(2)洞口土体加固的效果不好是始发过程中经常遇到的施工问题。采取的主要措施是必须根据洞口处土体情况选择合理的加固方法,而且要加强过程控制,特别要严格控制加固施工参数。对于加固区与始发井形成的间隙要采取有效方法封堵处理。

(3)出现开洞门失稳现象时,在小范围的情况下可采用边破除洞门混凝土,边喷素混凝土的方法对土体临空面进行封闭。如果土体坍塌失稳情况严重时,只有封闭洞门重新加固。

(4)加固后地层应具有良好的均匀性和整体性,在凿除洞门后能够自稳,且具有低渗透性。洞口土体加固完成后,应进行钻孔取芯试验以检查效果。在加固区钻水平孔和垂直孔检查渗水量,水平孔分布于盾构隧道上、下、左、右部和中心处各一个,深8m,其渗透系数≤1.0 X 10-8cm/s,其渗水量总计不大于10L/min。垂直孔在加固区前端布置2个,在施工中钻孔误差较大的部位布设1个;其渗水量不大于2L/min。检查孔使用后,采用低强度水泥砂浆封孔。

三、盾构始发施工技术要点

(一)盾构始发施工流程

盾构始发是盾构施工的关键环节之一,其主要内容包括:始发前工作井端头的地层加固、安装盾构始发基座、盾构组装及试运转、安装反力架、凿除洞门临时墙和围护结构、安装洞门密封、盾构姿态复核、拼装负环管片、盾构贯入作业面建立土压(针对土压平衡盾构施工)和试掘进等。

(二)初始掘进长度的确定

决定初始掘进长度的因素有两个:一是衬砌与周围地层的摩擦阻力,二是后续台车长度。

(三)始发掘进施工要点

(1)盾构前如需破除洞门,应在条件验收后进行。

(2)始发前,应对洞口土体加固进行质量检查,合格后方可始发掘进;应制定洞门围护结构破除方案,并应采取密封措施保证始发安全。

(3)始发前,反力架应进行安全验算。

(4)始发时,应对盾构姿态进行复核。

(5)当负环管片定位时,管片环面应与隧道轴线相适应。拆除前,应验算成型隧道管片与地层间的摩擦力,并应满足盾构掘进反力的要求。

(6)当分体始发时,应保护盾构的各种管线,及时跟进后配套设备,并应确定管片拼装、壁后注浆、出土和材料运输等作业方式。

(7)盾尾密封刷进入洞门结构后,应进行洞门圈间隙的封堵和填充注浆。注浆完成后方可掘进。

(8)初始掘进过程中应控制盾构姿态和推力,加强监测,并应根据监测结果调整掘进参数。

四、盾构接收施工技术要点

(一)盾构接收施工流程

盾构接收一般按下列程序进行:洞门凿除→接收基座的安装与固定→洞门密封安装→到达段掘进→盾构接收。

接收设施包括盾构接收基座(也称接收架)、洞门密封装置。接收架一般采用盾构始发架。

(二)盾构接收施工的主要内容

(1)接收井洞口土体加固。

(2)在盾构贯通之前100m、50m处分两次对盾构姿态进行人工复核测量。

(3)接收洞门位置及轮廓复核测量。

(4)根据前两项复测结果确定盾构姿态控制方案并进行盾构姿态调整。

(5)盾构接收架准备。

(6)接收洞门凿除。

(7)靠近洞门最后10~15环管片拉紧。

(8)贯通后刀盘前部渣土清理。

(9)盾构接收架就位、加固。

(10)洞门防水装置安装及盾构推出隧道。

(11)洞门注浆堵水处理。

(12)制作连接桥支撑小车、分离盾构主机和后配套机械结构连接件。

(三)接收施工要点

(1)盾构接收可分为常规接收、钢套筒接收和水(土)中接收。

(2)盾构接收前,应对洞口段土体进行质量检查,合格后方可接收掘进。

(3)当盾构到达接收工作井100m时,应对盾构姿态进行测量和调整。

(4)当盾构到达接收工作井10m内,应控制掘进速度和土仓压力等。

(5)当盾构到达接收工作井时,应使管片环缝挤压密实,确保密封防水效果。

(6)盾构主机进入接收工作井后,应及时密封管片环与洞门间隙。

以上就是2021一级建造师市政工程重要考点:盾构施工阶段划分及施工技术的全部内容,希望2021年一建考生已经学会了,另外一些一建学习方法和技巧,希望2021年考生能够合理利用起来,当然,了解2021年一级建造师报名条件是首要的,不符合条件,做一切事情都是枉然的,祝大家一切顺利,加油!


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